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简述激光器布拉格反射波导光子晶体激光器的毕业论文指导记录

摘要:布拉格反射波导激光器是一种具有线缺陷的一维光子晶体激光器,它在垂直方向使用光子带隙效应替代传统的全反射原理进行光限制,由此激光器具有大的方式体积和强的方式分辨,可实现超大光方式尺寸、稳定单横模工作。这种激光器可有效的解决传统边发射半导体激光器所面对的灾变光损伤、垂直发散角大等难题。另外,通过制约光子带隙导引方式,布拉格反射波导激光器可输出不同的远场光斑,这在几点领域具有很大的潜在运用。本文主要针对布拉格反射波导激光器进行了结构设计、材料生长、器件制备及测试分析,具体的探讨内容和结果如下:(1)采取传输矩阵论述和布洛赫波近似的办法对布拉格反射波导的光学特性进行了深入分析,获得了布拉格反射波导的设计和计算办法。(2)深入探讨了布拉格反射波导激光器的方式特性,发现通过制约激光器的腔模分布可获得不同远场的激光输出,并证明了单边布拉格反射波导激光器实现双瓣远场输出。(3)采取非对称布拉格反射波导激光器结构,制备的50μm条宽、800μm腔长激光器单管连续输出功率大于1.5W,阈值电流密度仅为253A/cm~2,最大电光转换效率可达48%。(4)首次验证了一种布拉格反射波导双光束激光器,激光器在垂直方向输出两个对称的、近圆形的光束,单光束垂直发散角低至8°,这种双光束激光器在高速激光扫描、高灵敏度吸收光谱仪、刻蚀深度原位监控、离轴外腔及相干合束等领域具有很大的运用前景。(5)对布拉格反射波导激光器的光谱特性进行了深入探讨,制备的10μm条宽激光器可连续、单模工作,光谱线宽仅为0.052nm,边模抑制比大于33dB,并发现了其具有光谱调制现象。(6)首次验证了双边布拉格反射波导激光器实现超窄垂直光束发散的激光输出,制备的808nm波长激光器输出一近圆形光斑,垂直和侧向远场发散角半高全宽可低至7.5°×7.2°,达到国际先进水平。 关键词:半导体激光器论文 布拉格反射波导论文 光子晶体论文 低垂直发散角论文 双光束激光器论文
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    摘要5-7

    Abstract7-9

    目录9-12

    第1章 绪论12-30

    1.1 半导体激光器的探讨发展12-20

    1.1.1 高输出功率12-14

    1.1.2 高转换效率14-15

    1.1.3 高可靠性15

    1.1.4 高光束质量15-18

    1.1.5 窄光谱线宽18-20

    1.2 大光斑尺寸半导体激光器结构20-28

    1.2.1 转变波导层厚度20-22

    1.2.2 低折射率势垒结构22

    1.2.3 插入光方式扩展层22-25

    1.2.4 泄露波激光器或倾斜波激光器25

    1.2.5 纵向光子带晶体(PBC)激光器25-28

    1.3 论文的选题依据和探讨内容28-30

    第2章 布拉格反射波导论述分析30-52

    2.1 布拉格反射波导的论述模型30-36

    2.2 有限周期布拉格反射波导的传输特性36-40

    2.3 分布布拉格反射镜的光学特性分析40-48

    2.4 四分之一波长布拉格反射波导48-50

    2.5 本章小结50-52

    第3章 半导体激光器设计与制备52-70

    3.1 半导体激光器的基本特性52-55

    3.2 半导体激光器的输出功率55-59

    3.3 半导体激光器的转换效率59-62

    3.4 半导体激光器的制备62-69

    3.4.1 外延生长技术62-64

    3.4.2 光刻技术64-65

    3.4.3 刻蚀技术65-67

    3.4.4 薄膜生长技术67-68

    3.4.5 布拉格反射波导激光器的制备工艺68-69

    3.5 本章小结69-70

    第4章 低折射率中心腔布拉格反射波导激光器70-84

    4.1 四分之一波长布拉格反射波导激光器70-78

    4.1.1 器件结构设计71-75

    4.1.2 激光器晶片表征75-76

    4.1.3 器件制备及测量结果76-78

    4.2 单边布拉格反射波导激光器78-83

    4.2.1 器件结构及制备78-80

    4.2.2 器件测试结果80-83

    4.3 本章小结83-84

    第5章 布拉格反射波导双光束激光器84-102

    5.1 探讨背景84-85

    5.2 器件结构设计及制备85-88

    5.3 脊型布拉格反射波导激光器的测试结果88-97

    5.3.1 脊型布拉格反射波导激光器的功率-

34.3 本章小结83-84第5章 布拉格反射波导双光束激光器84-1025.1 探讨背景84-855.2 器件结构设计及制备85-885.3 脊型布拉格反射波导激光器的测试结果88-975.3.1 脊型布拉格反射波导激光器的功率-1 2 下一页

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